恒定电场下NJL模型的手征相变

发布时间：2020-10-31 19:20

　　 对强相互作用物质的研究是粒子物理学中的一个具有吸引力的课题。大多数研究集中于高温或高密度对强相互作用物质的影响,也有一些研究致力于磁场对其的影响。另一方面,Au+Au和Pb+Pb重离子碰撞实验产生了与磁场具有相同数量级的强电场。因此,研究电场对强相互作用影响变得很重要。量子色动力学(QCD)是强相互作用的基本理论。尽管其在高能区域取得了巨大成功,但在核相互作用或低能强子过程中的适用性是有限的。这些困难在很大程度上是技术性的,与理论的非微扰特征有关。摆脱这些制约的方法之一是使用有效模型,这些模型包含了与低能量QCD一致的某些特征。NJL(Nambu Jona-Lasinio)模型就是这样一个模型。它在手征极限下具有手征对称性,并且该对称性自发地破缺会导致无质量的Goldstone玻色子。该模型可用于研究夸克物质,强子在零温度以及有限温度下的手征相变。由于红外发散的存在以及研究接近临界点的物理,有限温度下的量子场论面临着一个主要的复杂因素,即微扰论失效,所以一般需要非微扰方法。除了其他方法外,最优化微扰论(OPT)也是描述热力学的重要技术。它基于相互作用的拉格朗日量的重组,使其依赖于任意(质量)参数,这个参数可用一个确定的优化方法加以决定。在本论文中,我们研究了电场对有限温度和化学势下的手征相变的影响。使用了超出平均场近似的两味NJL模型和OPT方法,我们将微扰的有效势展开到一阶。结果表明:(1)电场会降低组分动力学夸克质量,从而促进手征对称性的恢复;(2)当温度增加时手征相变的临界电场减弱;(3)化学势倾向于部分恢复手征对称性并导致临界电场降低。
【学位单位】：辽宁师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：O572.243
【部分图文】：

行中的第一项和第二项分别给出了胶子场和夸克场的动能项，根据它可以播子。第二行给出了夸克-胶子相互作用项：qqg 顶角耦合。最后一行为三自耦合项。胶子自耦合是 SU (3)群非阿贝尔性的结果，这点与电动力学有胶子等离子体（QGP） 是 QCD 物质的一种重要形态，对 QGP 的研究有助于人们更深入地理解性质以及 QCD 的相图构成情况，本节我们将简要介绍 QGP 的产生以及其P 的产生CD 的渐近自由性质，人们很容易想到产生 QGP 的可能性：高温和/或高密空的温度不断升高，则在达到一定的临界温度后，强子开始彼此重叠。后将导致夸克不再两两成对形成介子或三三成群形成重子，而是由强子体克和胶子为基本自由度的接近自由的 QGP 状态，见图 1.1[1]。

图 1.2 高密度 QGP 的产生Fig. 1.2 Creation of high density QGP人们期望在足够高的温度和/或密度的条件下得到 QGP，进而使理论上的推测更有说服力：现代宇宙学的研究表明，在宇宙大爆炸后最初的几微妙内，温度远高于临温度，由标准模型知，这样的高温条件下只可能存在夸克和轻子，因此，在强子化之很有可能在当时的极端条件下找到 QGP。在这之后，随着宇宙不断膨胀，温度会随之低，当温度降到约为170MeV 时，夸克物质会发生对称性破缺，并开始“冻结”为质和中子。另外，像中子星这样的致密星的中心比临界重子密度更致密，从而人们猜测那里或许可以找到高密度 QGP 相。可能产生 QGP 的另一种方法是通过实验室中的高重离子碰撞。下表是与产生 QGP 相关的实验：

强相互作用物质的相图
【参考文献】

相关硕士学位论文 前1条

1 陈圆圆;有限温度和化学势下π、σ介子的质量[D];辽宁师范大学;2018年

本文编号：2864392